CN105257632A - 一种液压行走系统及其控制方法、环卫机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压行走系统及其控制方法、环卫机械。该液压行走系统包括控制器、用于产生操作信号的人工操作模块、用于驱动负载的负载马达组件、用于驱动马达动作的液压泵、用于驱动液压泵动作的动力源、用于检测动力源转速的转速传感器；控制器与人工操作模块、液压泵以及转速传感器信号连接；当转速传感器检测到的动力源的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，控制器按照预定规则减小液压泵的排量，以减小负载马达组件的负载功率。液压行走系统能够保证道路清扫车等环卫机械在上坡时，防止因发动机过载、掉速甚至熄火而发生危险，并可提高道路清扫车的驾驶安全性，还可进一步通过增设定速巡航开关实现车速自动恒定控制功能。

Description

一种液压行走系统及其控制方法、环卫机械

技术领域

本发明涉及环卫机械技术领域，特别涉及一种液压行走系统及其控制方法、环卫机械。

背景技术

请参考图1，现有技术中，道路清扫车等环卫机械的液压行走回路系统包括动力源03、液压变量泵04、液压泵05、液压马达07、负载a08、负载b06及液压回路；对于道路清扫车而言，动力源03通常是发动机，在实际工作过程中，发动机以恒定转速驱动液压变量泵04和液压泵05旋转；负载b06是功率近似恒定的负载，比如道路清扫车的风机和扫盘；液压马达07驱动负载a08旋转，负载a08可以是道路清扫车的驱动车轮；在操作人员操作人工操作模块时，如图1所示人工操作模块可为油门踏板/手柄01，油门踏板/手柄01的信号输入控制器02，控制器02控制液压变量泵04输出相应的流量，液压马达07接收到液压变量泵04传递的流量并转化为旋转运动，驱动负载a08旋转，进而驱动道路清扫车等环卫机械行走。

但在实际工作过程中，当道路清扫车上坡时，如果道路清扫车行驶速度保持不变，则驱动车轮的液压马达07的消耗功率会对应增大，当道路清扫车所有的负载消耗的功率大于动力源的最大输出功率时，将导致动力源03过载、掉速甚至熄火，进而发生危险，导致道路清扫车驾驶安全性较低。

发明内容

本发明提供了一种环卫机械的液压行走系统及其控制方法、环卫机械，该液压行走系统能够保证道路清扫车等环卫机械在上坡时，防止因动力源过载、掉速甚至熄火而发生危险，并可提高道路清扫车等环卫机械的驾驶安全性。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种环卫机械的液压行走系统，包括控制器、用于产生操作信号的人工操作模块、用于驱动负载的负载马达组件、用于驱动马达动作的液压泵、用于驱动所述液压泵动作的动力源、用于检测所述动力源转速的转速传感器；其中：

所述控制器与所述人工操作模块、液压泵以及所述转速传感器信号连接；且当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，所述控制器按照预定规则减小所述液压泵的排量，以减小所述负载马达组件的负载功率。

上述液压行走系统增设有用于检测动力源转速的转速传感器，并且控制器与液压泵、转速传感器、人工操作模块信号连接；在环卫机械实际工作过程中，上述液压行走系统将驾驶员对人工操作模块的操作动作转换成输入信号，并输入控制器，控制器根据由人工操作模块产生的输入信号控制液压泵的排量，负载马达组件被液压泵排出的流体驱动，并带动负载，使液压行走系统通过人工操作模块实现人工控制功能。

在环卫机械上坡时，控制器接收转速传感器检测到的动力源的转速信号，并计算动力源的实际转速与设定转速之间的偏差，当偏差大于限定值时，控制器按照预定规则减小液压泵的排量，通过减小液压泵的排量而减小驱动负载马达组件的流体流量，进一步减小负载马达组件的吸收功率，平衡动力源的驱动功率与负载马达组件的吸收功率，避免动力源因驱动功率小于负载马达组件的吸收功率而过载、掉转甚至熄火，并可防止发生危险、提高道路清扫车等环卫机械的驾驶安全性，进而实现液压行走系统的防掉速功能。

优选地，所述负载马达组件包括负载功率恒定的第一液压马达和负载功率可变的第二液压马达；当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，所述控制器按照预定规则减小所述液压泵的排量，以减小所述第二液压马达的负载功率。

优选地，还包括定速巡航开关，所述定速巡航开关、负载马达组件、动力源与所述控制器信号连接；当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差小于限定值时：

若所述人工操作模块向所述控制器输入信号，则所述控制器根据所述人工操作模块的输入信号对所述动力源、液压泵、负载马达组件进行控制；若所述人工操作模块没有产生控制信号、且所述定速巡航开关产生开启信号时，所述控制器保持当前所述液压泵控制信号不变，同时保持所述液压泵的排量不变。

由于液压行走系统中还设有定速巡航开关，并且定速巡航开关与控制器信号连接，因此，在环卫机械正常工作过程中，当驾驶员取消对人工操作模块的操作并启动定速巡航开关时，控制器接收到定速巡航开关的输入信号，同时保持当前液压泵的控制信号和排量不变，保持液压行走系统的工作状态不变，即，自动保持动力源、液压泵、负载马达组件的工作状态恒定，因此，环卫机械可通过定速巡航开关实现负载马达组件的工作状态恒定，进一步实现车速自动恒定控制功能，从而驾驶员可通过定速巡航开关来解放对人工操作模块的长期的人工控制，所以可减少因对人工操作模块的长期控制而产生的疲劳感。

在环卫机械的实际操作过程中，液压行走系统的防掉速功能的优先级最高，优先于人为控制功能和车速自动恒定控制功能，并且人为控制功能又优先于车速自动恒定控制功能。

优选地，所述人工操作模块为油门操作系统或油门手柄系统。

优选地，所述动力源为发动机。

优选地，所述限定值为80-200rpm。

本发明还提供了一种采用上述技术方案中任意一种液压行走系统的环卫机械。

优选地，所述环卫机械为道路清扫车，且所述第一液压马达用于驱动所述道路清扫车的扫盘以及风机系统，所述第二液压马达用于驱动所述道路清扫车的行走系统。

另外，本发明还提供了一种上述技术方案中任意一种液压行走系统的控制方法，包括以下步骤：

获得环卫机械的动力源的实际转速的信息，并计算所述实际转速与设定转速之间的偏差；

当所述实际转速与所述设定转速之间的偏差大于限定值时，按照预定规则减小所述液压泵的排量，以减小液压行走系统的负载马达组件的负载功率。

优选地，液压行走系统包括定速巡航开关，所述定速巡航开关、负载马达组件、动力源与所述控制器信号连接，且当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差小于限定值时：

若接收到所述人工操作模块的输入信号时，根据所述人工操作模块的输入信号对所述动力源、液压泵、负载马达组件进行控制；若仅接收到所述定速巡航开关的开启信号时，保持当前所述液压泵控制信号不变，同时保持所述液压泵的排量不变。

附图说明

图1为现有技术中一种环卫机械的液压行走系统的结构示意图；

图2为本发明一种实施例提供的环卫机械的液压行走系统的结构示意图；

图3为本发明一种实施例提供的环卫机械的液压行走系统的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种环卫机械及其液压行走系统和控制方法，其中，在本发明的实施例中，环卫机械以道路清扫车为例进行详细说明。环卫机械包括液压行走系统，液压行走系统可防止道路清扫车因动力源过载、掉转甚至熄火而发生危险，并可提高道路清扫车的驾驶安全性。

请参考图2和图3，本发明实施例提供的一种环卫机械的液压行走系统，包括控制器5、用于产生操作信号的人工操作模块6、用于驱动负载的负载马达组件、用于驱动马达动作的液压泵2、用于驱动液压泵2动作的动力源1、用于检测动力源1转速的转速传感器；负载马达组件可为图2中的第一液压马达3和第二液压马达4；其中：控制器5与人工操作模块6、液压泵2以及转速传感器信号连接；且当转速传感器检测到的动力源1的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，控制器5按照预定规则减小液压泵2的排量，以减小负载马达组件的负载功率。

上述液压行走系统增设有用于检测动力源1转速的转速传感器，并且控制器5与液压泵2、转速传感器、人工操作模块6信号连接；在环卫机械实际工作过程中，上述液压行走系统将驾驶员对人工操作模块6的操作动作转换成输入信号，并输入控制器5，控制器根据由人工操作模块6产生的输入信号控制液压泵2的排量，负载马达组件被液压泵2排出的流体驱动，并带动负载，使液压行走系统通过人工操作模块6实现人工控制功能。

在环卫机械上坡时，控制器5接收转速传感器检测到的动力源1的转速信号，并计算动力源1的实际转速与设定转速之间的偏差，当偏差大于限定值时，控制器5按照预定规则减小液压泵2的排量，通过减小液压泵2的排量而减小驱动负载马达组件的流体流量，进一步减小负载马达组件的吸收功率，平衡动力源1的驱动功率与负载马达组件的吸收功率，避免动力源1因驱动功率小于负载马达组件的吸收功率而过载、掉转甚至熄火，并可防止发生危险、提高道路清扫车等环卫机械的驾驶安全性，进而实现液压行走系统的防掉速功能。

具体地，如图2所示，负载马达组件可包括负载功率恒定的第一液压马达3和负载功率可变的第二液压马达4；当转速传感器检测到的动力源1的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，控制器按照预定规则减小液压泵2的排量，以减小第二液压马达4的负载功率。

特别是，在道路清扫车中，当第一液压马达3用于驱动道路清扫车的风机和扫盘、且第二液压马达4用于驱动道路清扫车的车轮时，通过控制器5减小液压泵2的排量时，用于驱动风机和扫盘的第一液压马达3的负载功率不变，而第二液压马达4的负载功率相应变小，使驱动道路清扫车的车轮的功率变小，车速变慢，由于车速降低，因此驱动车轮的所需负载功率变小，动力源1所需输出功率也相应减小，使动力源1的输出功率和负载所需吸收功率动态平衡，所以可进一步避免动力源因过载、掉转甚至熄火而发生危险，进一步提高道路清扫车的驾驶安全性。

更进一步地，如图2所示，还包括定速巡航开关7，定速巡航开关7、负载马达组件、动力源1与控制器5信号连接；当转速传感器检测到的动力源1的实际转速与设定转速之间的偏差小于限定值时：

若人工操作模块6向控制器5输入信号，则控制器5根据人工操作模块6的输入信号对动力源1、液压泵2、负载马达组件进行控制；若人工操作模块6没有产生控制信号、且定速巡航开关7产生开启信号时，控制器5保持当前液压泵2控制信号不变，同时保持液压泵2的排量不变。

由于液压行走系统中还设有定速巡航开关7，并且定速巡航开关7与控制器5信号连接，因此，在环卫机械正常工作过程中，当驾驶员取消对人工操作模块6的操作并启动定速巡航开关7时，控制器5接收到定速巡航开关7的输入信号，同时保持当前液压泵2的控制信号和排量不变，保持液压行走系统的工作状态不变，即，自动保持动力源1、液压泵2、负载马达组件的工作状态恒定，因此，环卫机械可通过定速巡航开关7实现负载马达组件的工作状态恒定，进一步实现车速自动恒定控制功能，从而驾驶员可通过定速巡航开关7来解放对人工操作模块6的长期的人工控制，所以可减少因对人工操作模块6的长期控制而产生的疲劳感。

当环卫机械在正常工作过程中，定速巡航开关7的定速范围可控制在0～10km/h，如：2km/h、4km/h、5km/h、6km/h、8km/h、10km/h，以便于驾驶员可以针对不同的工作环境进行作业时选择合适的车速，还可减小驾驶员在环卫机械处于工作档位的劳动强度。

如图3所示，在环卫机械的实际操作过程中，液压行走系统的防掉速功能的优先级最高，优先于人为控制功能和车速自动恒定控制功能，并且人为控制功能又优先于车速自动恒定控制功能。

具体地，人工操作模块6为油门操作系统或油门手柄系统。

具体地，动力源1为发动机。

一种优选的实施方式中，限定值可为80-200rpm，如：80rpm、100rpm、120rpm、140rpm、150rpm、160rpm、180rpm、200rpm。

另外，本发明还提供了一种上述任一实施例提供的液压行走系统的控制方法，包括以下步骤：

获得环卫机械的动力源1的实际转速的信息，并计算实际转速与设定转速之间的偏差；

当实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，按照预定规则减小液压泵2的排量，以减小液压行走系统的负载马达组件的负载功率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种环卫机械的液压行走系统，包括控制器、用于产生操作信号的人工操作模块、用于驱动负载的负载马达组件、用于驱动马达动作的液压泵、用于驱动所述液压泵动作的动力源；其特征在于，还包括用于检测所述动力源转速的转速传感器；其中：

所述控制器与所述人工操作模块、液压泵以及所述转速传感器信号连接；且当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，所述控制器按照预定规则减小所述液压泵的排量，以减小所述负载马达组件的负载功率。

2.根据权利要求1所述的液压行走系统，其特征在于，所述负载马达组件包括负载功率恒定的第一液压马达和负载功率可变的第二液压马达；当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差大于限定值时，所述控制器按照预定规则减小所述液压泵的排量，以减小所述第二液压马达的负载功率。

3.根据权利要求1所述的液压行走系统，其特征在于，还包括定速巡航开关，所述定速巡航开关、负载马达组件、动力源与所述控制器信号连接；当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差小于限定值时：

若所述人工操作模块向所述控制器输入信号，则所述控制器根据所述人工操作模块的输入信号对所述动力源、液压泵、负载马达组件进行控制；若所述人工操作模块没有产生控制信号、且所述定速巡航开关产生开启信号时，所述控制器保持当前所述液压泵控制信号不变，同时保持所述液压泵的排量不变。

4.根据权利要求1-3的任一项所述的液压行走系统，其特征在于，所述人工操作模块为油门操作系统或油门手柄系统。

5.根据权利要求1-3的任一项所述的液压行走系统，其特征在于，所述动力源为发动机。

6.根据权利要求1-3的任一项所述的液压行走系统，其特征在于，所述限定值为80-200rpm。

7.一种环卫机械，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的液压行走系统。

8.根据权利要求7所述的环卫机械，其特征在于，所述环卫机械为道路清扫车，且所述第一液压马达用于驱动所述道路清扫车的扫盘以及风机系统，所述第二液压马达用于驱动所述道路清扫车的行走系统。

9.一种如权利要求1-6任一项所述的液压行走系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获得环卫机械的动力源的实际转速的信息，并计算所述实际转速与设定转速之间的偏差；

当所述实际转速与所述设定转速之间的偏差大于限定值时，按照预定规则减小所述液压泵的排量，以减小液压行走系统的负载马达组件的负载功率。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，液压行走系统包括定速巡航开关，所述定速巡航开关、负载马达组件、动力源与所述控制器信号连接，且当所述转速传感器检测到的所述动力源的实际转速与设定转速之间的偏差小于限定值时：

若接收到所述人工操作模块的输入信号时，根据所述人工操作模块的输入信号对所述动力源、液压泵、负载马达组件进行控制；若仅接收到所述定速巡航开关的开启信号时，保持当前所述液压泵控制信号不变，同时保持所述液压泵的排量不变。